[发明专利]一种横流方形冷却塔及其控制方法

权利要求书

1.一种横流方形冷却塔，包括塔体、填料、布水器以及接水盘，其特征在于：所述塔体上设有轨道式变频伸缩系统和风速风向检测系统，所述轨道式变频伸缩系统和风速风向检测系统均连接至一控制器，所述轨道式变频伸缩系统包括变频风机、导轨、自由多级伸缩杆、变频伺服电机、布水挡板和挡板支架，所述风速风向监测系统包括风速传感器和风向传感器；

所述塔体包括用于安装填料的填料区和填料间距变化所需的填料缓冲区，所述变频风机设于所述塔体上方开口处，所述布水器安装于塔体内且位于所述变频风机下方，所述导轨包括轨道和安装于所述轨道内的滑轮，所述轨道安装于所述布水器下方，所述布水挡板与轨道连接，且位于所述填料缓冲区内布水器下方，所述布水挡板通过挡板支架与所述自由多级伸缩杆末端连接，所述填料上端以卡扣形式与滑轮连接安装于所述轨道上，下端以卡扣形式安装于所述自由多级伸缩杆上，所述自由多级伸缩杆通过变频伺服电机驱动作动，并带动所述填料、挡板支架和布水挡板移动；

所述控制器、变频伺服电机、风速传感器和风向传感器分别安装于塔体外侧，所述变频伺服电机、变频风机、风速传感器和风向传感器分别与控制器连接，并受所述控制器控制；

所述接水盘安装于塔体底部，冷却水从塔体内的布水器喷出到填料后流入接水盘。

2.根据权利要求1所述的一种横流方形冷却塔，其特征在于：所述自由多级伸缩杆、变频伺服电机以及导轨均设置两个，所述填料间隔设置于导轨与自由多级伸缩杆之间，每一所述填料下方两侧分别以卡扣形式安装于两所述自由多级伸缩杆上，上方两侧以卡扣形式与所述滑轮连接，且每一自由多级伸缩杆通过一变频伺服电机控制。

3.一种横流方形冷却塔的控制方法，其特征在于：所述方法需提供如权利要求1或2任一项所述的冷却塔，所述方法包括如下步骤：

步骤10、预先设定所述冷却塔的工作状态分为“正常工作状态”，“保护状态”和“清洗状态”，所述“正常工作状态”包括“强风状态”、“弱风状态”和“常风状态”，设置冷却塔填料的最大工作间距为d1，最小工作间距为d2，最大工作间距对应的风速为v1，最小工作间距对应的风速为v2，以及冷却塔填料的最大间距为d3；

步骤20、当冷却塔开始工作时，进入“正常工作状态”，所述风向传感器连续测得周围环境的风向与填料的角度超过一阈值时，给控制器传递信号指令，控制器控制变频伺服电机变频运行，驱动自由多级伸缩杆运动，填料两侧的自由多级伸缩杆运动速度不同从而得到填料迎合风向的朝向，利用外界风压使得更多空气进入冷却塔内，与冷却水充分接触；

步骤30、当冷却塔处于“正常工作状态”且风向传感器连续测得周围环境的风向与填料的角度未超过所述阈值时，风速传感器连续测得周围环境的风速v，若风速v大于v2，则启用“强风状态”，若风速v小于v1时，则启用“弱风状态”，若风速v大于等于v1且小于等于v2，则启用“常风状态”；

所述“强风状态”是在风速传感器测得的风速v大于v2时，控制器接收到风速传感器信号控制变频伺服电机运行，驱动自由多级伸缩杆收缩直至填料间距达到d2为止，同时控制器控制变频风机停止工作，自由多级伸缩杆联动挡板支架带动布水挡板向塔体内侧运动，使得布水器流出的冷却水均匀流入填料，所述“弱风状态”是在风速传感器测得的风速v小于v1时，控制器接收到风速传感器信号控制变频伺服电机运行，驱动自由多级伸缩杆伸展直至填料间距达到d1为止，同时控制器控制变频风机高速工作，自由多级伸缩杆联动挡板支架带动布水挡板向塔体外侧运动，使得布水器流出的冷却水均匀流入填料，所述“常风状态”是在风速传感器测得的风速v大于等于v1且小于等于v2时，控制器接收到风速传感器信号控制变频伺服电机运行，驱动自由多级伸缩杆动作，根据预先设定好的填料间距和风速的线性关系，当风速v逐渐增大至v2时，则控制填料间距逐渐减小到d2，当风速逐渐减小到v1时，则控制填料间距逐渐增大到d1；同时在风速v增大时控制器控制变频风机转速下降，当风速v减小时控制器控制变频风机转数增加，所述变频风机的转速控制在一定范围内，同时自由多级伸缩杆联动挡板支架带动布水挡板运动，使得布水器流出的冷却水均匀流入填料；

步骤40、当冷却塔启用一预定周期后，启用“清洗状态”，控制器控制变频伺服电机运行，驱动自由多级伸缩杆动作，将填料在填料缓冲区完全伸展达到间距最大d3，对塔体内填料进行冲洗，在间距最大d3时对已经损坏的填料进行单独更换；

步骤50、当冷却塔长时间不工作时，进入保护状态，控制器控制变频伺服电机运行，驱动自由多级伸缩杆动作，将填料收缩合并，使填料无间隙。